25 april 2012 | La Revue POLYTECHNIQUE 04/2012 | Matériaux

Les innovations du domaine des produits réfractaires

Jutta Seitz

Pour toutes les applications hautes températures, le réfractaire joue un rôle essentiel et recouvre différentes industries clés comme celles de l’acier, des non-métaux, du ciment, du calcaire, de la céramique, du verre, ou encore la fonderie, la pétrochimie, la production d’énergie, l’incinération des ordures et autres.

Malgré la longévité sans cesse croissante des matériaux réfractaires (la consommation de produits réfractaires de nos jours: 10 kg/t d’acier, il y a vingt ans: en moyenne 30 kg/t d’acier), le marché des réfractaires a doublé à l’échelon mondial au cours de la dernière décennie (2000: 20 Mt; 2010: 42 Mt). Les perspectives à venir sont bonnes, étant donné que le principal segment d’utilisateurs que représente l’acier, lequel s’accapare une part de marché d’environ 70 %, continue à grossir au plan mondial (2000 : 850 Mt; 2010: 1417 Mt; prévision pour 2015: 1800 Mt). La Chine est actuellement le plus grand producteur d’acier à l’échelon mondial (2000: 129 Mt; 2010: 626 Mt).

Dans le secteur des produits réfractaires, la mondialisation a déjà fait de gros progrès. Des pays tels que le Brésil, la Russie, l’Inde et la Chine (BRIC) ont un gros potentiel. Non seulement la consommation d’acier par habitant offre dans ces pays encore de bons taux d’accroissement d’autres segments, qui contribuent également à l’amélioration du niveau de vie, continuent de s’étendre. C’est aux réfractaires qu’ils doivent cet accroissement.

Parmi les thèmes d’actualité, il convient de citer celui des augmentations de prix et des fortes fluctuations de prix des principaux composants de matières premières comme la bauxite, la magnésite et le graphite. La Chine remplit ici un rôle leader car ses réserves de bauxite s’élèvent à environ 2,5 milliards de tonnes, ce qui correspond à 2,5 % des réserves mondiales. Les réserves confirmées de magnésite s’élèvent à 3,4 milliards de tonnes, soit à 25 % des réserves mondiales. En ce qui concerne le graphite floconneux, on estime que les réserves chinoises représentent 50 %. Le Brésil et la Russie ont également d’importants gisements, grâce auxquels ces pays occupent une bonne position sur le marché mondial.

Tant l’explosion du prix des matières premières que les règles environnementales poussent les fabricants de produits réfractaires à faire sans cesse preuve d’innovation dans la substitution de matières premières, le design des matières, la technologie des processus et la fonctionnalité des produits.

La compréhension des propriétés mécaniques, thermiques, chimiques et fonctionnelles telles qu’elles sont déterminées sur les nano, micro et macrostructures ainsi qu’au niveau des interactions chimiques et physiques sur des couches limites et des surfaces, est un outil pour le perfectionnement et l’optimisation des produits réfractaires. Les activités en termes de recherche et de développement ont pour but de créer des produits réfractaires fonctionnels, intelligents, en mettant à profit des technologies déjà utilisées pour la céramique haute performance. Jeter un pont entre ces domaines spécialisés mène à de nouvelles formes d’approche pour le développement de produits.

D’une part, les matières premières, les progrès effectués au niveau de la technologie des procédés et de la gestion de la qualité sont des thèmes importants que présentera le salon CERAMITEC, du 22 au 25 mai 2012 au Parc des Expositions de Munich, dans le segment des produits réfractaires. D’autre part, des fabricants de réfractaires présentent des produits réfractaires et des matériaux hautes températures pour les applications tant standard qu’innovantes.

Le réfractaire reflète ainsi parfaitement le nouveau sous-titre de CERAMITEC «Matériaux – Technologies – Innovations» étant donné que ces maîtres mots sont la clé du succès du développement de procédés et de matériaux hautes températures compétitifs et écologiques pour des applications aussi bien nouvelles que standard dans le segment des produits réfractaires.